JP3137102B2 - 光学記録再生装置および方法 - Google Patents

光学記録再生装置および方法

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JP3137102B2 JP11007683A JP768399A JP3137102B2 JP 3137102 B2 JP3137102 B2 JP 3137102B2 JP 11007683 A JP11007683 A JP 11007683A JP 768399 A JP768399 A JP 768399A JP 3137102 B2 JP3137102 B2 JP 3137102B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームにより情
報を記録再生する光学記録再生装置および方法に関し、
特に光ビームを1/2波長板により直線偏光の90度変
換して情報を記録再生する光学記録再生装置および方法
に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、光学記録再生装置においては、光
ディスクの記憶容量を向上させるために光ディスクの凸
状のトラックであるランドと凹状のトラックであるグル
ーブとの両方に情報を記録し、再生するランド/グルー
ブ記録再生方式が提案されている。このランド/グルー
ブ記録再生方式では情報トラックを有効に使うことがで
きるが、光ディスクへの情報の記録再生に際して凸状の
トラックであるランドと凹状のトラックであるグルーブ
とを識別する必然性がでてきた。
【0003】そのため新たな光源を設けて、ランドとグ
ルーブとを識別するための信号を作成していた。また、
ランド専用の光源とグルーブ専用の光源とをそれぞれ設
けることによりランドとグルーブの両方に記録された情
報を読みとる技術も開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ランド/グルーブ記録再生方式においては以下のような
問題点があった。単一光源のいわゆる1ビーム式の光学
記録再生装置では、ランドとグルーブとの識別ための十
分な検出信号を得ることができないため、ランドとグル
ーブとの識別を安定して行うことができない問題点があ
った。ランド専用の光源とグルーブ専用の光源とを設け
た複数ビーム式の光学記録再生装置では、ランド専用の
光源とグルーブ専用の光源とに対応する制御系が必要に
なり、装置が複雑、高価なものになるという問題点があ
った。
【0005】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、1/2波長板の反
射を利用して単一の光ビームから複数の光ビームを形成
せしめ、形成した複数の光ビームを用いてランドとグル
ーブとの識別を安定して行うことができ、さらに簡易な
構成で且つ低廉な光学記録再生装置および方法を提供す
る点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく、以下に掲げる構成とした。本発明の請求項1に
記載の要旨は、単一光源から出た光ビームを1/2波長
板を介して凸状のトラックであるランドと凹状のトラッ
クであるグルーブとからなる記録媒体上に光スポットと
して絞り込んで情報の記録再生を行う光学記録再生装置
であって、前記1/2波長板は光軸に対して傾けて配置
され、前記1/2波長板の表裏面の多重反射により第1
の光ビームと第2の光ビームの少なくとも2つの光ビー
ムが形成される光ビーム形成手段と、前記第1の光ビー
ムおよび前記第2の光ビームを前記記録媒体上にそれぞ
れ第1の光スポットおよび第2の光スポットして絞り込
む絞り込み手段とを備えたことを特徴とする光学記録再
生装置に存する。また本発明の請求項2に記載の要旨
は、前記絞り込み手段は、前記第2の光スポットを前記
第1の光スポットから前記記録媒体上のトラックピッチ
の1/4ピッチずらして配置して絞り込むように構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の光学記録再生
装置に存する。また本発明の請求項3に記載の要旨は、
前記第1の光スポットからの反射光を受光する第1の光
検出手段と、前記第2の光スポットからの反射光を受光
する第2の光検出手段と、前記第1の光検出手段からの
出力信号と前記第2の光検出手段からの出力信号とによ
って凸状のトラックであるランドと凹状のトラックであ
るグルーブとを識別する識別手段とを備えたことを特徴
とする請求項2記載の光学記録再生装置に存する。また
本発明の請求項2に記載の要旨は、前記第1の光検出手
段および第2の光検出手段は、前記第1の光スポットお
よび前記第2の光スポットの前記記録媒体の半径方向に
2分割した光量差をそれぞれ出力するように構成されて
いることを特徴とする請求項3記載の光学記録再生装置
に存する。また本発明の請求項5に記載の要旨は、請求
項3記載の識別手段は、前記第1の光検出手段からの出
力がゼロのときの前記第2の光検出手段からの出力信号
の正負判別によって凸状のトラックであるランドと凹状
のトラックであるグルーブとを識別するように構成され
ていることを特徴とする請求項4記載の光学記録再生装
置に存する。また本発明の請求項6に記載の要旨は、請
求項3記載の識別手段は、第1の光検出手段からの出力
がゼロになるタイミングと第2の光検出手段からの出力
がゼロになるタイミングとの位相差によって凸状のトラ
ックであるランドと凹状のトラックであるグルーブとを
識別するように構成されていることを特徴とする請求項
4記載の光学記録再生装置に存する。また本発明の請求
項7に記載の要旨は、前記1/2波長板は、表面に干渉
膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至6記
載の光学記録再生装置に存する。また本発明の請求項8
に記載の要旨は、単一光源から出た光ビームを1/2波
長板を介して凸状のトラックであるランドと凹状のトラ
ックであるグルーブとからなる記録媒体上に光スポット
として絞り込んで情報の記録再生を行う光学記録再生方
法であって、前記1/2波長板を光軸に対して傾けて配
置し、前記1/2波長板の表裏面の多重反射により第1
の光ビームと第2の光ビームの少なくとも2つの光ビー
ムを形成し、前記第1の光ビームおよび前記第2の光ビ
ームを前記記録媒体上にそれぞれ第1の光スポットおよ
び第2の光スポットして絞り込むことを特徴とする光学
記録再生方法に存する。また本発明の請求項9に記載の
要旨は、前記第2の光スポットを前記第1の光スポット
から前記記録媒体上のトラックピッチの1/4ピッチず
らして配置するように絞り込むことを特徴とする請求項
8記載の光学記録再生方法に存する。また本発明の請求
項10に記載の要旨は、第1の光検出手段で前記第1の
光スポットからの反射光を受光し、第2の光検出手段で
前記第2の光スポットからの反射光を受光し、前記第1
の光検出手段からの出力信号と前記第2の光検出手段か
らの出力信号とによって凸状のトラックであるランドと
凹状のトラックであるグルーブとを識別することを特徴
とする請求項9記載の光学記録再生方法に存する。また
本発明の請求項11に記載の要旨は、前記第1の光検出
手段および前記第2の光検出手段は、前記第1の光スポ
ットおよび前記第2の光スポットの前記記録媒体の半径
方向に2分割した光量差をそれぞれ出力することを特徴
とする請求項10記載の光学記録再生方法に存する。ま
た本発明の請求項12に記載の要旨は、前記第1の光検
出手段からの出力がゼロのときの前記第2の光検出手段
からの出力信号の正負判別によって凸状のトラックであ
るランドと凹状のトラックであるグルーブとを識別する
ことを特徴とする請求項11記載の光学記録再生方法に
存する。また本発明の請求項13に記載の要旨は、前記
第1の光検出手段からの出力がゼロになるタイミングと
前記第2の光検出手段からの出力がゼロになるタイミン
グとの位相差によって凸状のトラックであるランドと凹
状のトラックであるグルーブとを識別することを特徴と
する請求項11記載の光学記録再生方法に存する。また
本発明の請求項14に記載の要旨は、前記1/2波長板
の表面に干渉膜を形成したことを特徴とする請求項8乃
至13記載の光学記録再生方法に存する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0008】図1は、本発明にかかる光学記録再生装置
の光ヘッドの構成図を示す図である。図2は、図1の1
/2波長板の拡大図である。図3は、光ディスクの構造
図および光スポットとトラックピッチとの関係を説明す
る図である。図4は、図1の6分割センサおけるフォー
カス誤差検出センサとランド/グローブ検出センサの配
置を示す図である。図5は、トラッキング誤差信号とラ
ンド/グルーブ検出信号とからランドとグローブとを認
識する方法を示す図である。
【0009】単一光源としてのTMレーザ1からの光ビ
ームは、コリメータレンズ2を介して平行光となり、1
/2波長板3に至る。1/2波長板3は、625nm短
波長レーザであるTMレーザ1の縦横比と光ディスク7
への楕円集束光の比率を考慮し、直線偏光の90度変換
を行うために設けられている。また、1/2波長板3は
光ビームの光軸に対して0.85度傾けて設置されてお
り、コリメータレンズ2からの光ビームは直線偏光を9
0度変換されるとともに、1/2波長板3の表裏面の反
射により主光ビーム20と副光ビーム30とが形成され
る。主光ビーム20と副光ビーム30は、偏光ビームス
プリッタ4を直進し、1/4波長板5で円偏光となり、
対物レンズ6で光記録媒体としての光ディスク7に集光
され、主光ビーム20に対応する主光スポット21と副
光ビーム30に対応する副光スポット31とが形成され
る。
【0010】光ディスク7は、0.6μm幅の凸状のト
ラックであるランドと0.6μm幅の凹状のトラックで
あるグルーブとからなり、主光スポット21と副光スポ
ット31とは0.3μmほど光ディスク7の半径方向に
ずらして集光されるように1/2波長板3の傾き、対物
レンズ6による主光ビーム20と副光ビーム30との集
光等が調整されている。0.3μmの光スポットのずれ
は光ディスク7のトラックピッチの1/4ピッチに当た
る。
【0011】光ディスクからの反射光すなわち主光スポ
ット21からの反射光である主反射ビーム22と副光ス
ポット31からの反射光である副反射ビーム32とは、
1/4波長板5、偏光ビームスプリッタ4を介して45
度ハーフミラー8に至る。45度ハーフミラー8を直進
する反射ビームは、2分割センサであるトラッキング誤
差検出センサ9で受光し、トラッキング制御のためのト
ラッキング誤差信号を得る。
【0012】45度ハーフミラー8で90度偏向した主
反射ビーム22および副反射ビーム32は、それぞれ集
束レンズ10、凹レンズ11、円筒レンズ12を介して
比点収差が与えられて主反射ビーム22の断面が真円に
なる状態で6分割センサ13に受光する。6分割センサ
13は、主反射ビーム22を受光するABCDの4つの
センサエレメントを有する4分割センサであるフォーカ
ス誤差検出センサ14と副反射ビーム32を受光するE
Fの2つのセンサエレメントを有する2分割センサであ
るランド/グローブ検出センサ15とで構成されてい
る。なお、フォーカス制御のためのフォーカス誤差検出
信号FEを非点収差式で検出するため、光軸に対してビ
ーム配置が90度回転する。従って、フォーカス誤差検
出センサ14のセンサエレメントADとBCの分割線と
ランド/グローブ検出センサ15のセンサエレメントE
とFの分割線とは光ディスク7の半径方向ではなく、接
戦方向に2分するように設けてある。
【0013】フォーカス誤差信号FEは、以下の式で表
現され、フォーカス誤差検出センサ14からのセンサエ
レメントAとセンサエレメントCとの合計出力(A+
C)とセンサエレメントBとセンサエレメントDとの合
計出力(B+D)との差を表し、フォーカス誤差信号F
Eを用いてフォーカス制御を行う。 フォーカス誤差信号FE=(A+C)−(B+D)
【0014】ランド/グローブ検出信号LGは、以下の
式で表現され、ランド/グローブ検出センサ15からの
センサエレメントEからの出力(E)とセンサエレメン
トFからの出力(F)との差を表す。 ランド/グローブ検出信号LG=(E)−(F)
【0015】フォーカス誤差検出センサ14からの出力
によってランド/グローブ検出のためのトラッキング誤
差信号TEを得る。トラッキング誤差信号TEは、以下
の式で表現され、フォーカス誤差検出センサ14からの
センサエレメントAとセンサエレメントDとの合計出力
(A+D)とセンサエレメントBとセンサエレメントC
との合計出力(B+C)と差を表す。 トラッキング誤差信号TE=(A+D)−(B+C)
【0016】ランド/グローブ検出信号LGとトラッキ
ング誤差信号TEとから主光ビーム20による主光スポ
ット21が凸状のトラックであるランドに位置するのか
凹状のトラックであるグルーブに位置するのかを識別す
る。幾つかの方法が考えられるが、トラッキング誤差信
号TEの零クロス(トラッキング誤差信号TEがゼロ)
時のランド/グローブ検出信号LGの出力の正負判別に
よってランドとグローブとを識別する方法(図5の楕円
印を参照)と、トラッキング誤差信号TEの零クロス時
とランド/グローブ検出信号LGの零クロス時との位相
差を検出し、位相進みか位相遅れかを判別しランドとグ
ローブとを識別する方法(図5の丸印を参照)を実施の
形態として説明する。なお、ランド/グローブ検出信号
LGとトラッキング誤差信号TEとは主光ビーム20と
副光ビーム30との光量比から出力が異なるため、電気
的な補正を行う。
【0017】1/2波長板3は、表面反射を防止する薄
膜処理ARC(Anti-refelection coating)を行わず、
表面反射を生じさせる薄膜コーティング処理すなわち干
渉膜を形成するとより好適である。基本的な干渉膜の薄
膜構成は、酸化チタン(TiO2)と酸化セレン(CeO2)等
の屈折率の異なる膜の多重膜である。1/2波長板3の
表面に干渉膜を形成するように構成すれば、主光ビーム
20と副光ビーム30との光量比を自在に設計できるた
め、ランド/グローブ検出信号LGとトラッキング誤差
信号TEとの電気的な補正を行わなくて良い。
【0018】本実施形態の1/2波長板3は、光ビーム
の光軸に対して0.85度傾けて設置したが、1/2波
長板3の傾きは主光スポット21から副光スポット31
を所定間隔ずらして集光するための手段であり、角度
0.85度に限定されないことは明らかである。
【0019】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、1/2波長板3の表裏面の反射を利用して単一の光
ビームから主光ビーム20と副光ビーム30とを形成す
るように構成されているので、複数の光源を用いること
なく、単一光源でもランド/グローブ検出に必要な検出
信号を得ることができ、ランドとグローブとの識別を安
定して行えるという効果を奏する。
【0020】更に、単一の光ビームでもランドとグロー
ブとの識別を安定して行えるように構成されているの
で、複数の制御系を必要せず、簡単な構成で、且つ低廉
にすることができるという効果を奏する。
【0021】なお、本発明が上記実施形態に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、実施形態は適
宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部
材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、
本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にするこ
とができる。なお、各図において、同一構成要素には同
一符号を付している。
【0022】
【発明の効果】本発明の光学記録再生装置および方法
は、1/2波長板の反射を利用して単一の光ビームから
主光ビームと副光ビームとを形成するように構成されて
いるので、複数の光源を用いることなく、単一光源でも
ランド/グローブ検出に必要な検出信号を得ることがで
き、ランドとグローブとの識別を安定して行えるという
効果を奏する。更に、単一の光ビームでもランドとグロ
ーブとの識別を安定して行えるように構成されているの
で、複数の制御系を必要せず、簡単な構成で、且つ低廉
な光学記録再生装置および方法を提供できるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる光学記録再生装置の光ヘッドの
構成図を示す図である。
【図2】図1の1/2波長板の拡大図である。
【図3】光ディスクの構造図および光スポットとトラッ
クピッチとの関係を説明する図である。
【図4】図1の6分割センサおけるフォーカス誤差検出
センサとランド/グローブ検出センサの配置を示す図で
ある。
【図5】トラッキング誤差信号とランド/グルーブ検出
信号とからランドとグローブとを認識する方法を示す図
である。
【符号の説明】
1 TMレーザ 2 コリメータレンズ 3 1/2波長板 4 偏光ビームスプリッタ 5 1/4波長板 6 対物レンズ 7 光ディスク 8 45度ハーフミラー 9 トラッキング誤差検出センサ 10 集束レンズ 11 凹レンズ 12 円筒レンズ 13 6分割センサ 14 フォーカス誤差検出センサ 15 ランド/グローブ検出センサ 20 主光ビーム 21 主光スポット 22 主反射ビーム 30 副光ビーム 31 副光スポット 32 副反射ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/09 - 7/095 G11B 7/135

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単一光源から出た光ビームを1/2波長
    板を介して凸状のトラックであるランドと凹状のトラッ
    クであるグルーブとからなる記録媒体上に光スポットと
    して絞り込んで情報の記録再生を行う光学記録再生装置
    であって、 前記1/2波長板は光軸に対して傾けて配置され、前記
    1/2波長板の表裏面の多重反射により第1の光ビーム
    と第2の光ビームの少なくとも2つの光ビームが形成さ
    れる光ビーム形成手段と、 前記第1の光ビームおよび前記第2の光ビームを前記記
    録媒体上にそれぞれ第1の光スポットおよび第2の光ス
    ポットして絞り込む絞り込み手段とを備えたことを特徴
    とする光学記録再生装置。
  2. 【請求項2】 前記絞り込み手段は、前記第2の光スポ
    ットを前記第1の光スポットから前記記録媒体上のトラ
    ックピッチの1/4ピッチずらして配置して絞り込むよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項1記載の光
    学記録再生装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の光スポットからの反射光を受
    光する第1の光検出手段と、 前記第2の光スポットからの反射光を受光する第2の光
    検出手段と、 前記第1の光検出手段からの出力信号と前記第2の光検
    出手段からの出力信号とによって凸状のトラックである
    ランドと凹状のトラックであるグルーブとを識別する識
    別手段とを備えたことを特徴とする請求項2記載の光学
    記録再生装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の光検出手段および第2の光検
    出手段は、前記第1の光スポットおよび前記第2の光ス
    ポットの前記記録媒体の半径方向に2分割した光量差を
    それぞれ出力するように構成されている、 ことを特徴とする請求項3記載の光学記録再生装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の識別手段は、前記第1の
    光検出手段からの出力がゼロのときの前記第2の光検出
    手段からの出力信号の正負判別によって凸状のトラック
    であるランドと凹状のトラックであるグルーブとを識別
    するように構成されていることを特徴とする請求項4記
    載の光学記録再生装置。
  6. 【請求項6】 請求項3記載の識別手段は、第1の光検
    出手段からの出力がゼロになるタイミングと第2の光検
    出手段からの出力がゼロになるタイミングとの位相差に
    よって凸状のトラックであるランドと凹状のトラックで
    あるグルーブとを識別するように構成されていることを
    特徴とする請求項4記載の光学記録再生装置。
  7. 【請求項7】 前記1/2波長板は、表面に干渉膜が形
    成されていることを特徴とする請求項1乃至6記載の光
    学記録再生装置。
  8. 【請求項8】 単一光源から出た光ビームを1/2波長
    板を介して凸状のトラックであるランドと凹状のトラッ
    クであるグルーブとからなる記録媒体上に光スポットと
    して絞り込んで情報の記録再生を行う光学記録再生方法
    であって、 前記1/2波長板を光軸に対して傾けて配置し、 前記1/2波長板の表裏面の多重反射により第1の光ビ
    ームと第2の光ビームの少なくとも2つの光ビームを形
    成し、前記第1の光ビームおよび前記第2の光ビームを
    前記記録媒体上にそれぞれ第1の光スポットおよび第2
    の光スポットして絞り込むことを特徴とする光学記録再
    生方法。
  9. 【請求項9】 前記第2の光スポットを前記第1の光ス
    ポットから前記記録媒体上のトラックピッチの1/4ピ
    ッチずらして配置するように絞り込むことを特徴とする
    請求項8記載の光学記録再生方法。
  10. 【請求項10】 第1の光検出手段で前記第1の光スポ
    ットからの反射光を受光し、 第2の光検出手段で前記第2の光スポットからの反射光
    を受光し、前記第1の光検出手段からの出力信号と前記
    第2の光検出手段からの出力信号とによって凸状のトラ
    ックであるランドと凹状のトラックであるグルーブとを
    識別することを特徴とする請求項9記載の光学記録再生
    方法。
  11. 【請求項11】 前記第1の光検出手段および前記第2
    の光検出手段は、前記第1の光スポットおよび前記第2
    の光スポットの前記記録媒体の半径方向に2分割した光
    量差をそれぞれ出力することを特徴とする請求項10記
    載の光学記録再生方法。
  12. 【請求項12】 前記第1の光検出手段からの出力がゼ
    ロのときの前記第2の光検出手段からの出力信号の正負
    判別によって凸状のトラックであるランドと凹状のトラ
    ックであるグルーブとを識別することを特徴とする請求
    項11記載の光学記録再生方法。
  13. 【請求項13】 前記第1の光検出手段からの出力がゼ
    ロになるタイミングと前記第2の光検出手段からの出力
    がゼロになるタイミングとの位相差によって凸状のトラ
    ックであるランドと凹状のトラックであるグルーブとを
    識別することを特徴とする請求項11記載の光学記録再
    生方法。
  14. 【請求項14】 前記1/2波長板の表面に干渉膜を形
    成したことを特徴とする請求項8乃至13記載の光学記
    録再生方法。
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